1、电子技术教案 第五章 晶闸管电路第五章 晶闸管电路复习旧课：1、单相半波整流电路、桥式整流电路；桥式整流滤波电路的工作原理、二极管和电容的选择。2、稳压电路的工作原理和稳压过程。新课导入：晶闸管俗称可控硅，它是一种大功率的变流新器件，主要用于大功率的交流电能与直流电能的相互转换将交流电转换成直流电。其输出的直流电压具有可控性。将直流电转换成交流电，称为逆变。教学过程： 5-1 晶闸管一、晶闸管的结构、符号种类：普通型、双向型、可关断型。结构：二、晶闸管的工作原理1、门极不加正向电压阳极加UA时，因UG=0，V2集电极上有正电压，但基极没电流，V2不导通，晶闸管处于关断状态，IA=0，称为正向阻
2、断。如阳极加反向电压，二极管均截止，晶闸管处于关断状态。总之：门极不加正向电压时，晶闸管处于关断状态。2、门极加正向电压（门极高电位，阴极低电位）当晶闸管加正向电压时，V1、V2的集电结都为反向偏压，此时加上UG，产生IB2，V2导通，IC2=2IB2为V1提供基极电流，IB1=2IB2，晶闸管完全导通。晶闸管导通之后，V2管的基极始终有V1集电极电流流过，即使UG取消，晶闸管仍处于导通状态。这时门极已失去控制作用。门极加上的正向电压称为触发电压。晶闸管关断条件：1 减小阳极电流IA；IA0时，此时晶闸管从正向阻断转为正向导通所对应的阳极电压比UBO要低，且IG越大，相应的阳极电压低得越多。晶
3、闸管导通后电流很大，电压为1V左右。加反向电压时，UBR为反向转折电压。四、晶闸管的主要参数1、正向断态重复峰值电压UDRM指允许加在晶闸管上的最大正向峰值电压。 UDRM=UBO-1002、反向重复峰值电压URRM指允许重复加在晶闸管上的反向峰值电压。 URRM=UBR-100 UDRM=URRM （额定电压）3、通态平均电流IT（AV）指允许通过的工频正弦半波电流在一个周期内的最大平均工资值，简称正向电流。4、通态平均电压UT（AV）指晶闸管正向通过正弦半波额定的平均电流、结温稳定时的阳极和阴极间的电压平均值。5、维持电流IH指维持晶闸管继续导通时需要的最小阳极电流。五、晶闸管的型号例：K
4、P100-12G的晶闸管表示额定电流为100A，额定电压1200V、正向导通压降组别为G（1V）的普通反向阻断型晶闸管。小结：1、 晶闸管的结构、型号和工作原理；2、 晶闸管的电压电流特性。3、 晶闸管的主要参数。作业：P168 1、2 5-2 晶闸管单相可控整流电路复习旧课： 1、晶闸管导通和关断的条件；2、单相半波整流电路的工作原理。新课导入：如果用全部或部分晶闸管取代第四章讨论的各类整流电路中的整流二极管，就能够组成输出电压连续可调的各类可控整流设备。一般容量在4KW以下的可控整流装置多采用单相可控整流，对大功率的负载多采用三相可控整流。教学过程：一、 单相半波可控整流电路RL：负载电阻
5、u1、u2：电源变压器的一次和二次正弦交流电压。工作原理：1、门极不加触发电压，V不导通。2、在t1时刻，门极加UG，V被触发导通， uL=u23、u2降低到接近零值时，IA小于维持电流 自行关断，uL=0。 在u2的负半周时，晶闸管承受反向电压， 因而不能导通，晶闸管承受的反向电压最 大值为 2 U2。：控制角：导通角 =180o-当=0o时，UL最大，这时晶闸管全导通。 =180o时，UL=0在0180o之间变化时，UL可调。 UL=0.45U2（1+cos）/2 IL=UL/RL例5-1解：=0o时， UL=0.45120（1+cos0o）/2=54V =90o时， UL=0.45120
6、（1+cos90o）/2=27V =120o时，UL=0.45120（1+cos120o）/2=13.5V =180o时，UL=0.45120（1+cos180o）/2=0V例5-2解：UL=50V时，cos=250/0.45220-10 =90o时UL=92V时，cos=292/0.45220-10.85 =30o时二、单相半控桥式整流电路（图5-5）工作原理：u2正半周时，V1、V4承受正向电压，在t1时刻加入UG，V1触发导通。电流回路为aV1RLV4b。V2、V3均承受反向电压而关断。 u2为负半周时，V2、V3承受正向电压，在t2时刻加入UG，V2触发导通。电流回路bV2RLV3a。
7、V1、V4均承受反向电压而关断。RL上得到的平均直流电压是半波可控整流时的2倍，即 UL=0.9U2（1+cos）/2每只晶闸管承受的反向电压为 2 U2 IF=1/2IL=UL/2RL例5-3 解：输出最大平均电流为：ILM=ULM/RL=30A当UL=150V时，cos=2150/0.9220-1=0.51=60O=180O-=120O三、应用实例简易直流电动机调速电路（图5-7）工作原理：220V电源接通后，经过V1V4管的整流，通过晶闸管V5加到直流电动机的电枢上，同时它还向励磁线圈ML提供励磁电流。调节RP可改变V5的导通角，从而改变UL的大小，实现直流电动机调速。小结：1、 单相半
8、波可控整流电路的工作原理、参数的计算；2、 单相桥式半控整流电路的工作原理、参数计算；3、 简易直流电动机调速电路的工作原理。作业：P168 4、5、6第六章 门电路及组合逻辑电路新课导入：电子技术中的电信号可分为两大类：模拟信号和数字信号。模拟信号是连续变化的，数字信号是不连续的脉冲信号。一、数字电路：主要是指输出与输入之间的逻辑关系，一般不研究变化过程。如数字万用表、数字石英电子表、声音通过扩音器也是一种数字信号。波形如下图：二、数字电路的特点数字电路中只有高电平、低电平两种状态，通常采用二进制编码，即只有1和0两个数码，用来表示脉冲信号的无有或多少。高电平3.6V用1表示，低电平0.3V
9、用0表示。例：光盘的刻录数字电路中的二极管、三极管都是工作在开关状态，开关的接通与断开，可以用导通和截止来实现。导通用1，截止用0表示，这种表示方法一般称为正逻辑。如果低电平对应1，高电平对应0的关系称为负逻辑。数字电路的分析与模拟电路不同，主要是以逻辑代数为主要工具，利用真值表、逻辑函数表达式、卡诺图、波形图等。特点：1、数字信号易于存储、加密、压缩、传输和再现。2、数字电路结构简单，便于集成化、系列化批量生产，成本低、使用方便。3、可靠性高、精度高、抗干扰能力强。4、能实现数值运算，可编程数字电路容易实现各种算法，具有较大的灵活性。5、能实现逻辑运算和判断，便于实现各种数字控制。三、数字电
10、路的应用1、信号发生器2、数字电子仪表3、数字家电产品4、数字电子计算机5、数字通信6、工业数字控制系统逻辑代数和普通代数一样，变量都用字母A、B、CX、Y、Z等表示。但是和普通代数不同的是逻辑变量取值只有1和0两个，只是表示两种不同的逻辑状态。逻辑代数研究变量之间的罗辑关系，没有量值的大小，其最基本的逻辑运算有三种：与运算、或运算和非运算。教学过程： 6-1 门电路门电路是指具有一个或多个输入端，但只有一个输出端的开关电路。一、“与”门电路1、“与”逻辑关系的电路图右图所示开关S1和S2只要有一个不闭合或均不闭合，灯HL就不亮。只有当开关S1和S2都闭合时，灯HL才亮。2、“与”门电路能实现
11、“与”逻辑功能的电路称“与”门电路图。工作原理：（1）UA=UB=0V时，二极管V1、V2均导通，输出UY=0.7V。（2）UA=0V，UB=3V时，发管两端正向电压高而优先导通，UY=0.7V，V2管反偏截止。（3）UA=3V，UB=0V时，V2管优先导通，UY=0.7V，V1管反偏截止。（4）、UA=UB=3V时，V1、V2两管均截止，UY=3.7V。与逻辑关系指只有当一件事情的所有条件全部具备时，这件事情才发生。表1-4可用逻辑表达式表示为：Y=AB3、真值表用A、B、Y分别表示开关S1、S2和灯HL的状态。用0表示开关断开和灯灭，用1表示开关闭合和灯亮。与运算的规律是： 00=0 01
12、=0 10=0 11=1ABY000010100111从真值表和逻辑函数可看出，“与”门的逻辑功能是；“有0出0，全1出1”。二、“或”门电路1、“或”逻辑关系电路图右图所示开关S1和S2只要有一个闭合或两个全闭合，灯HL就亮。只有当开关S1和S2都不闭合时，灯HL才不亮。2、“或”门电路工作原理：（1）UA=UB=0V时，二极管V1、V2均导通，输出UY=0-0.7=-0.7V。（2）UA=0V，UB=3V时，V2管两端正向电压高而优先导通，UY=3-0.7=2.3V，V1管反偏截止。（3）UA=3V，UB=0V时，V1管优先导通，UY=2.3V，V2管反偏截止。（4）、UA=UB=3V时，
13、V1、V2两管均导通，UY=2.3V。3、真值表ABY0000111011114、或逻辑及或运算或逻辑指当决定一件事情的所有条件中，只要具备一个或一个以上的条件，这件事情才发生。逻辑表达式为： Y=A+B或运算的规律是： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1“或”门的逻辑功能是：“有1出1，全0出0”。三、“非”门电路1、“非”逻辑关系电路图当开关S闭合时灯HL灭，当开关S断开时灯HL亮。2、“非”门电路图中，三极管工作在饱和和截止两种工作状态，输入高电平时，输出为低电平；输入低电平，输出高电平。“非”门的逻辑表达式为： Y=A3、真值表AY0110四、复合逻辑门1、“与非”门 （1
14、）逻辑结构和逻辑符号（2）逻辑表达式：Y=AB （3）真值表ABY001011101110（4）逻辑功能： “有0出1，全1出0”2、“或非”门 （1）逻辑结构和逻辑符号（2）逻辑表达式：Y=A+B （3）真值表ABY001010100110（4）逻辑功能： “有1出0，全0出1”3、“异或”门（1）逻辑结构和逻辑符号（2）逻辑表达式：Y=AB+AB=A+B （3）真值表ABY000011101110（4）逻辑功能： “相同出0，不同出1”小结：1、“与”门电路的电路图、工作原理、真值表、逻辑符号和逻辑表达式。2、“或”门电路的电路图、工作原理、真值表、逻辑符号和逻辑表达式。3、“非”门电路的电路图、工作原理、真值表、逻辑符号和逻辑表达式。4、复合逻辑门电路的逻辑符号、真值表和逻辑表达式。作业：P195 1、2
